De huidige energiesituatie is met stijgende prijzen voor fossiele brandstoffen, onzekerheden over de energievoorraden, en de uitstoot van CO2 onhoudbaar geworden. Daarom is er wereldwijd toenemende aandacht voor hernieuwbare brandstof, gemaakt uit biomassa: biobrandstoffen.
Maak je biobrandstof uit algen of uit planten? Is biodiesel hetzelfde als bioethanol? En zijn die biobrandstoffen nou wel of niet goed voor het milieu? De ontwikkelingen rondom biobrandstof vliegen je om de oren; begrijpelijk als je het spoor een beetje bijster bent geraakt. Maar geen nood. Na dit samenvattende dossier – waarin de belangrijkste Kennislinkartikelen over biobrandstof gebundeld zijn -, heb je de boel weer op een rijtje.
Waarom biobrandstoffen?
Waarom biobrandstoffen? De reden is heel eenvoudig: de voorraad fossiele brandstoffen – zoals aardolie en aardgas – raakt op. Het kostte de aarde vierhonderd miljoen jaar om die voorraad, onder hoge druk, aan te leggen uit oeroud organische resten. Wij jagen het er in slechts vierhonderd jaar doorheen. Vanuit de wetenschap en de maatschappij is daarom steeds meer belangstelling voor biobrandstoffen: een verzamelnaam voor brandstof die gewonnen wordt uit plantaardig en dierlijk (rest)materiaal, oftewel biomassa. En biomassa is hernieuwbaar.
Een andere belangrijke reden voor de productie van biobrandstoffen, is dat ze beter zouden zijn voor het klimaat dan hun fossiele tegenhangers. Bij de verbranding van biobrandstof komt – net als bij benzine en diesel – koolstofdioxide (CO2) vrij. Maar de gewassen waar biobrandstof uit wordt gemaakt, hebben die CO2 eerder al via fotosynthese uit de lucht gehaald. Bij de verbranding van biobrandstof komt netto een stuk minder CO2 in de atmosfeer, en dat is belangrijk om klimaatverandering tegen te gaan. Daarnaast voorkomen biobrandstoffen dat landen die veel energie gebruiken – zoals Nederland – te afhankelijk worden van wispelturige, olieproducerende landen als Irak en Rusland. In onderstaande artikelen kan je meer lezen over de voordelen van biobrandstoffen.
Biomassa
Fotosynthese voor een zonnige toekomst
Klimaatvrije brandstof binnen handbereik
Nieuwe energie uit fotosynthese
Gras in de tank
Productie van biobrandstoffen
Biobrandstoffen kunnen vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Bij biobrandstof in vaste vorm moet je denken aan samengeperst hout of zaagsel, dat direct verbrand kan worden om hitte of stoom op te wekken. Om vloeibare of gasvormige biobrandstoffen te maken is iets meer werk nodig. De focus ligt vooral op de productie van vloeibare biobrandstoffen, zoals biodiesel en bioethanol, om voertuigen op te laten rijden en vliegen.
Biodiesel is te maken uit plantaardige olieën en dierlijke vetten, zoals oud frituurvet. De olieën en vetten – bij planten wordt de olie er eerst uitgeperst – worden eerst nog onderworpen aan een reeks chemische reacties. Dat maakt ze minder stroperig waardoor ze dezelfde kwaliteit krijgen als gewone diesel. Bioethanol, een alcohol, onstaat op een heel andere manier: door vergisting. Bij vergisting zetten micro-organismen plantensuikers om in alcohol en CO2, met behulp van enzymen. Ethanol is het makkelijkst te verkrijgen uit glucose en zetmeel, waar planten als mais, suikerbiet en suikerriet grotendeels uit bestaan.
Dan zijn de biobrandstoffen in gasvorm nog over. Biogas ontstaat als bacteriën organische stoffen uit mest en huisvuil afbreken. Hierbij komt het gas methaan vrij. Door methaan op te vangen en samen te persen is het als aardgas – dat zelf voor ongeveer tachtig procent uit methaan bestaat – te gebruiken. Hieronder meer over verschillende manieren om biobrandstof te maken.
Alcohol uit stro vervangt aardolie
Dikke koe is beste biobrandstofmotor
Wat je nog met smurrie kan
Drie generaties biobrandstoffen
Om het overzichtelijk te houden, worden biobrandstoffen vaak ingedeeld in drie generaties. Bij deze indeling gaat het om waar de biomassa – die de grondstof is voor de biobrandstof – vandaan komt.
Eerste generatie – voedselgewassen
Veruit de meeste biobrandstoffen die op de markt zijn, behoren tot de zogenaamde eerste generatie: biobrandstoffen gemaakt uit voedselgewassen. Uit olierijke gewassen als koolzaad, oliepalm, soja en maïs wordt bijvoorbeeld biodiesel gemaakt. Bioethanol wordt meestal gemaakt uit suikerrijke gewassen als suikerriet en graan. Maar er is veel kritiek op deze eerste generatie brandstoffen: voedselgewassen speciaal verbouwd voor biobrandstof nemen veel landbouwgrond in. Grond, die ook gebruikt had kunnen worden om de wereldbevolking te voeden. Lees hieronder meer over de eerste generatie biobrandstoffen.
Dubbel gen maakt maïs groot
Tweede generatie – (plant)afval
De tweede generatie biobrandstoffen komt niet in de knoei met de voedselvoorraden, doordat ze gewonnen worden uit plantafval en oneetbare delen van voedselgewassen. Speciaal voor de productie van tweede generatie biobrandstoffen, worden ook wel oneetbare gewassen zoals de wilg en de giftige purgeernoot verbouwd.
Het winnen van energie uit plantafval, heeft een technisch obstakel. Plantafval bevat over het algemeen veel cellulose: een voor micro-organismen moeilijk afbreekbare suiker in de celwand van plantencellen. Daarom moet plantaardig afval op dit moment eerst voorbewerkt worden met afbraakenzymen die cellulose afbreken. De suikers die daarbij ontstaan, zijn vervolgens door micro-organismen om te zetten tot ethanol. Het werkt, maar de voorbewerking met afbraakenzymen is een grote kostenpost. Genetisch aangepaste micro-organismen die cellulose kunnen afbreken en vervolgens direct kunnen omzetten in ethanol, moeten uitkomst bieden. Hieronder is meer te lezen over de tweede generatie biobrandstoffen.
Tweede-generatie-biobrandstoffen wél duurzaam
Warm bad voor biobrandstof
Schimmeldiesel
Bacterie stroomlijnt biodieselproductie
Meer biobrandstof uit plantenafval
Belgische bomen maken biobrandstof
Beroemde bacterie maakt biobrandstof
Derde generatie – algen
De veelbelovende derde generatie biobrandstoffen wordt gemaakt uit speciaal voor dit doel gekweekte algen. Om aan energie te komen doen algen aan fotosynthese waarbij ze CO2 onder invloed van zonlicht omzetten in organische stoffen. Daarvan is het merendeel suiker, maar er ontstaan ook lipiden: vetachtige stoffen die je uit de alg kan persen om er biodiesel van te maken. Het kweken van algen heeft geen nadelige gevolgen voor de voedselvoorraden, want er is geen landbouwgrond of (kunst)mest voor nodig. Algendiesel staat nog in de kinderschoenen en de productie ervan moet nog wat praktische problemen overwinnen. Het is bijvoorbeeld lastig om de olie te scheiden van de algen. Ook moeten wetenschappers nog even spelen met de juiste dosering van zonlicht en voedingsstoffen om de opbrengst te verhogen. Maar er wordt volop geëxperimenteerd, zoals je hieronder kunt lezen.
Plezier van zeewier
Nederlandse alg zorgt voor voedsel en biobrandstof
Nog even geduld voor biodiesel uit algen
Genetisch gaspedaal op algengroei
Nanofilter versnelt algengroei voor biodiesel
Venters droom krijgt gestalte
Bezwaren tegen biobrandstoffen
Biobrandstoffen lijken een geweldig idee: de CO2 die auto’s uitstoten bij de verbranding van biobrandstof, wordt door landbouwgewassen uit de lucht gehaald. De gewassen leggen CO2 vervolgens vast in zaden en granen, en weg is het broeikasgas. Door de planten weer om te zetten in brandstof is het cirkeltje rond. Dat maakt biobrandstof beter dan fossiele brandstoffen. Toch? Maar er zitten wat addertjes onder het gras.
Ten eerste klopt het niet dat biobrandstoffen netto geen CO2-uitstoot geven. Het verbouwen van biobrandstofgewassen kost namelijk fossiele brandstof in de vorm van tractors en kunstmest. Ten tweede is voor het verbouwen van biobrandstofgewassen een enorme hoeveelheid landbouwgrond nodig. De landbouwgrond die wordt opgeëist voor de productie van biobrandstof, wordt gecompenseerd door elders een tropisch regenwoud plat te branden voor de verbouwing van voedsel. Bij die verbranding komt veel CO2 vrij, en gaat bovendien natuur verloren.
Van de regen in de drup dus. Letterlijk, want de verbouwing van (voedsel)gewassen kost ook nog eens ontzettend veel zoet water. Voedselgewassen als bron voor biobrandstof hebben daarnaast nog een extra keerzijde: stijgende voedselprijzen. Als de producenten van biobrandstof boeren veel willen betalen voor hun voedselgewassen, dan moet de supermarkt wel meegaan om de schappen vol te houden. Dat maakt voedsel, vooral voor arme mensen, onbetaalbaar.
Deze bezwaren opgesomd, lijken biobrandstoffen gedoemd te mislukken. Maar ondanks alle haken en ogen, zijn er ook lichtpuntjes. Het zou al een stuk schelen als beleidsmakers de bossen laten staan, en intensiever gebruik van huidige biobrandstofakkers stimuleren. En we hebben ook de veelbelovende algen nog, die helemaal geen landbouwgrond nodig hebben. Bovendien zal naar verwachting de productie van biobrandstoffen steeds goedkoper en milieuvriendelijker worden in de toekomst. Eén ding staat als een paal boven water: doorgaan met oprakende fossiele brandstoffen is al helemaal geen optie. Even wachten dus, met het definitief afschieten van biobrandstof. Wil je meer weten over de bezwaren tegen biobrandstof? Dat kan in onderstaande artikelen.
Schade door productie van biobrandstof
Europa ziet nadelen van biobrandstoffen
Tropisch bos beter dan biobrandstofakker
Dág water
Biobrandstoffen: het ei van Columbus?
Biobrandstoffen: alleen voor lange termijn
Biobrandstoffen in de praktijk
De transportsector is het meest gebaat bij biobrandstof, omdat auto’s, vrachtwagens en vliegtuigen veel CO2 uitstoten. De Nederlandse overheid zet daar ruim op in: in 2020 moet minstens tien procent van alle brandstof in het wegverkeer bestaan uit alternatieve brandstof als biodiesel of bioethanol. Dit percentage ligt vast in de Europese richtlijn voor hernieuwbare energie en geldt voor alle landen van de Europese Unie.
Op dit moment kan je al biobrandstof tanken in Nederland. Energieleveranciers mengen kleine percentages biobrandstof door benzine of diesel, en dat moet ieder jaar een beetje meer worden. Vorig jaar bestond zo’n viereneenhalf procent van de brandstof uit biobrandstof, en daar komt per jaar een half procent bovenop. Alle auto’s rijden dus al een beetje op biobrandstof. Ook in de luchtvaart begint biobrandstof zijn weg te vinden. In Nederland experimenteert luchtvaartmaatschappij KLM samen met het Wereld Natuur Fonds met kerosine uit algen. Hieronder meer over auto’s die rijden op biobrandstof.
Racen op biobrandstof
Hybride auto, duurzame brandstof
Lees op Kennislink ook de laatste nieuwtjes over biobrandstof:
Zie ook:
- Het thema ‘biobrandstoffen’ op de website van BioBased Economy
- Een infographic van de website BioBased Economy waarin de routes vanaf biomassa tot producten worden uitgelegd.
- Lijst met Nederlandse initiatieven voor de ontwikkeling van biobrandstoffen, van het overheidsprogramma GAVE (Gasvormige en Vloeibare klimaatneutrale Energiedragers).